近期发表在《自然衰老》杂志上的一项研究揭示了慢性社交压力如何在细胞水平上加速衰老过程。研究人员发现,慢性社交压力会导致关键脑区的神经元表现出衰老迹象,即细胞停止分裂并分泌与衰老相关疾病有关的炎症信号。这一发现增加了我们对社交环境中的压力如何影响长期健康和衰老过程的理解。
生活压力与健康结果之间的联系早已确立。慢性压力会增加一系列与衰老相关的疾病风险,包括阿尔茨海默病、心血管问题和2型糖尿病。然而,压力如何加速生物衰老的具体机制尚不清楚。
研究团队旨在填补这一空白,重点关注慢性社交压力是否能触发细胞衰老。虽然细胞衰老可以发挥保护功能,例如促进伤口愈合,但其积累与炎症、组织退化和衰老相关疾病有关。
“这项研究受到大量证明生活压力、社会决定因素和低社会经济地位特别对人类健康产生不利影响并加速衰老的工作的启发。然而,因果机制大多未知,几乎不可能在人类中确定,”资深作者亚历山德罗·巴托洛穆奇(Alessandro Bartolomucci)说,他是明尼苏达大学医学院生理学和代谢学教授及安塞尔·凯斯生物医学学者。“我们非常感兴趣的一个领域是,生活压力是否通过导致衰老细胞的积累而加速衰老。已知衰老细胞对多种与衰老相关的疾病有不利影响,从动脉粥样硬化到阿尔茨海默病等。”
研究团队使用了小鼠模型来研究压力对衰老细胞积累的影响。他们采用了两种不同的压力范式:社交从属压力,即从属小鼠暴露于来自优势小鼠的攻击;心理限制压力,即限制动物的运动但不涉及社交成分。这两种压力源均持续四周。
“我的实验室多年来一直在开发慢性压力的小鼠模型,试图确定社交压力与心理压力如何影响健康和衰老,”巴托洛穆奇解释道。“先前的研究发现,社交压力——尤其是慢性社交从属压力——会对健康寿命产生不利影响,导致多种与衰老相关的疾病,并缩短寿命。这种慢性社交从属压力模型可以再现低社会经济地位对健康的某些不良影响。”
在他们的新研究中,研究人员发现,社交从属压力导致关键脑区的衰老细胞积累。具体而言,海马体和皮层的神经元表现出衰老标志物,包括p16蛋白的表达,该蛋白与细胞周期停滞和炎症信号传导有关。
“一个主要的意外发现是,神经元——而不是其他细胞如小胶质细胞或星形胶质细胞(这些细胞会分裂和增殖)——是压力诱导衰老的主要目标,甚至可能是唯一的目标,”巴托洛穆奇告诉PsyPost。
研究人员注意到,社交压力与心理限制压力的效果之间存在显著差异。尽管两种压力模型都激活了身体的压力反应,但只有社交压力一致导致神经元中衰老细胞的积累。与社交压力相比,限制压力导致的衰老迹象较少,似乎在长期生物学后果方面影响较小。
“将小鼠暴露于心理而非社交的压力模型仅在大脑中增加了一小部分潜在的衰老细胞——仍难以识别——显示出p21标记物的增加,但与p16无关,”巴托洛穆奇解释道。
另一个重要观察是,DNA损伤反应似乎是压力诱导衰老的主要驱动因素。在暴露于慢性社交压力的小鼠中,研究人员发现了DNA损伤标记物的升高。这种损伤可能触发负责激活衰老命运的细胞机制。
一个特别引人注目的发现是,压力诱导衰老在大脑内的区域特异性。衰老细胞集中在海马体和皮层,而不是通常与压力调节相关的大脑区域,如下丘脑或杏仁核。这表明慢性社交压力影响的是受压力介质影响的区域,而不是负责启动压力反应的区域。
有趣的是,研究人员还发现,慢性社交压力对衰老的影响不仅限于大脑。外周组织,包括血细胞和脂肪组织,也表现出衰老标志物的增加。这表明社交压力的影响可能会影响全身健康,并促进全身的衰老相关疾病。更长时间的社交压力暴露放大了这些效应,表明压力的累积影响可能特别有害。
研究人员尝试通过靶向清除表达p16的衰老细胞来缓解这些效应。尽管这种干预减少了DNA损伤的积累和一些炎症标志物,但并未完全逆转压力的生理或行为效应。
“另一个意外发现是,尽管清除表达p16的细胞对DNA损伤的积累和衰老标志物有有益效果,但压力对行为和生理直到中年(此处测试的最大年龄)的不良影响并未改善,”巴托洛穆奇说。“这表明要么其他衰老细胞对负面效应有贡献,要么这些细胞在压力下也可能具有保护作用。正在进行的工作旨在区分这一点。”
该研究增加了越来越多的证据,将慢性压力与细胞水平上的衰老联系起来,提供了新的机制见解。未来的研究将旨在探索其他与压力和衰老相关的生物途径,如氧化损伤和端粒损伤。研究人员还希望这项研究能够为探讨人类中是否存在类似的机制提供参考,并测试能够减轻压力对衰老的有害影响的干预措施。
“这一发现可能对理解压力如何‘深入皮肤’具有重要意义,并为许多关注衰老和健康寿命中衰老细胞和其他生物机制作用的临床试验提供信息,”巴托洛穆奇解释道。“总体而言,我们预计从长远来看,这项研究可能会带来关于压力如何不利地影响衰老的生物学机制的新见解,并在多大程度上操纵这些机制可以增强对压力引起的不良健康影响的抵抗力。”
该研究《慢性社交压力诱导小鼠中p16介导的衰老细胞积累》由凯莉·E·莱昂斯(Carey E. Lyons)、让·皮埃尔·帕拉伊斯(Jean Pierre Pallais)、塞思·麦戈尼格尔(Seth McGonigle)、瑞秋·P·曼斯克(Rachel P. Mansk)、查尔斯·W·科林格(Charles W. Collinge)、马修·J·尤塞夫扎德(Matthew J. Yousefzadeh)、达伦·J·贝克(Darren J. Baker)、帕特里夏·R·施兰克(Patricia R. Schrank)、杰西·W·威廉姆斯(Jesse W. Williams)、劳拉·J·尼德恩霍弗(Laura J. Niedernhofer)、简·M·范德森(Jan M. van Deursen)、玛丽亚·拉佐利(Maria Razzoli)和亚历山德罗·巴托洛穆奇(Alessandro Bartolomucci)共同撰写。
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